Сравнительный анализ использования оригинального остеосинтеза атланта и спондилодеза по Harms при нестабильных переломах С1 позвонка
Лисицкий И.Ю., Рашидов В.Н., Лычагин А.В., Заров А.Ю., Коркунов А.Л., Черепанов В.Г., Вязанкин И.А., Целищева Е.Ю.
Введение: методом выбора хирургического лечения перелома С1 позвонка длительное время считался атлантоаксиальный спондилодез по Harms. Разработанная и внедренная в практику новая методика остеосинтеза атланта устраняет нестабильность в атлантоаксиальном сегменте, исключает ротационный блок. Цель: провести сравнительную оценку клинических исходов применения оригинального остеосинтеза атланта и атлантоаксиального спондилодеза по Harms. Материал и методы: с 2019 по 2024 гг. хирургическое лечение по поводу нестабильного перелома С1-позвонка выполнено 18 пациентам. Оригинальный остеосинтез атланта (ООА) выполнен 8 пациентам, спондилодез по Harms (СПH) выполнен 10 пациентам. Результаты: продолжительность операции при ООА была незначительно меньше, чем при СПH. Объём кровопотери больше при СПH в связи с доступом и проведением транспедикулярных винтов в С2 позвонок. У всех пациентов болевой синдром снизился по ВАШ на 8 ± 1 балл. Угол ротации головы значительно больше в группе пациентов ООА, чем в СПH. Выводы: разработанный остеосинтез атланта малоинвазивен, позволяет сокращать продолжительность оперативного вмешательства, минимизировать интраоперационную кровопотерю, гнойно-воспалительные осложнения и сохраняет амплитуду ротации головы, не ухудшая качество жизни пациента. Данный способ хирургического лечения является методом выбора в случаях изолированных переломов С1 позвонка. Сочетанные переломы смежных позвонков диктуют использование методики Harms или окципитоспондилодеза.
Введение и методы
Частота встречаемости перелома первого шейного позвонка в структуре позвоночно-спинномозговой травмы составляет от 3 до 13% всех повреждений шейного отдела позвоночника [1-5].
Переломы тип III В по классификации Gehweiler J.A. являются нестабильными, учитывая латеральное смещение боковых масс атланта более чем на 6,9 мм по «правилу Спенса» и разрыв поперечной связки. При таком типе переломов часто применяемым хирургическим методом является атлантоаксиальный спондилодез по Harms. В 2001 году опубликована серия наблюдений из 37 клинических случаев. Эффективность описанного метода позволяет использовать его при травматическом поражении верхнешейного отдела позвоночника. Несмотря на это создаются условия для ограничения подвижности в атлантоаксиальных суставах, снижая качество жизни пациентов [6].
В настоящее время хирургия травматического повреждения С1-позвонка представлена задним остеосинтезом [7] и трансоральной фиксацией титановой индивидуальной пластиной [8]. Разработанная и внедренная в практику новая методика остеосинтеза атланта устраняет нестабильность в атлантоаксиальном сегменте, исключает ротационный блок. Ретроспективно в представленной серии клинических случаев проведена сравнительная оценка использования разработанного метода остеосинтеза атланта и методики по Harms.
Цель исследования: провести сравнительную оценку клинических исходов применения оригинального остеосинтеза атланта и атлантоаксиального спондилодеза по Harms.
Материал и методы. С 2019 по 2024 гг., анализированы результаты хирургического лечения 18 пациентов с изолированными переломами атланта. Определяющими критериями для оперативного вмешательства в исследуемых группах были: закрытый перелом С1 позвонка; разрыв поперечной связки по данным МРТ, КТ; наличие смещения боковых масс более 6,9 мм по данным КТ или трансоральной рентгенографии; интенсивный вертеброгенный болевой синдром, отсутствие эффекта от медикаментозной терапии; ограничение амплитуды вращения головы; отсутствие сочетанной травмы шейных позвонков, черепно-мозговой травмы; информированное согласие на оперативное вмешательство.
В группе с ООА пролечено 8 пациентов, средний возраст 41,75 ± 13,91 лет, из них 6 (75%) мужчин и 2 (25%) женщин; в группе 10 пациентов с СПH средний возраст составил 40,2 ± 12,34 лет; из них 3 мужчин (30%) и 7 женщин (70%). Среднее время наблюдения в исследуемых группах составило 12 ± 6,35 месяцев. У всех пациентов этиологией перелома являлось травматическое повреждение в результате ДТП или падения с высоты. Среднее время от получения травмы до проведения операции составило 4,7 ± 3,5 дня.
Хирургическая техника. 1) Оригинальный остеосинтез атланта (ООА). Под комбинированным эндотрахеальным наркозом в положении лежа на животе с фиксацией головы в скобе Мэйфилда. Выполняется срединный разрез от иниона до С3 позвонка. С помощью микрохирургического инструментария выделяется С2 спинномозговой нерв и венозное сплетение. С помощью элеватора каудально смещается спинномозговой нерв и высокоскоростным бором формируется канал для введения винта в боковую массу атланта. Размер стержня определяется интраоперационно и устанавливается между винтами в боковых массах. Блокирующая гайка фиксирована на стороне перелома и с помощью контрактора выполняется репозиция боковых масс. Фиксируется гайка на противоположной стороне. С целью предупреждения атланто-осевой нестабильности осуществляется фиксация С1-С2 позвонков с помощью лавсановой нити или проволоки.
В послеоперационном периоде пациенты наблюдались в стационарном отделении в течение 3 дней. В течение 3 месяцев использовался шейный ортез с последующим выполнением КТ шейного отдела позвоночника для оценки степени сращения костных фрагментов С1 позвонка.
2) Атлантоаксиальный спондилодез по Harms. Под комбинированным эндотрахеальным наркозом в положении лежа на животе с фиксацией головы в скобе Мэйфилда. Выполняется срединный разрез от иниона до С4 позвонка. Высокоскоростным бором формируется канал для введения винта в боковую массу атланта, С2 позвонка. Размер стержня определяется интраоперационно, и стержень устанавливается между винтами С1-С2 позвонков.
В послеоперационном периоде дренаж удалялся в течение 1 суток после проведения оперативного вмешательства. 3 месяца пациенты использовали шейный ортез с последующим выполнением спондилографии.
Результаты
Выполнено 18 оперативных вмешательств. Средняя продолжительность операции меньше в группе ООА (85,77 ± 20,63 минут), в сравнении с группой СПH (115,55 ± 15,29 минут). Объём кровопотери практически в 2 раза меньше в группе ООА (68,88 ± 19 мл), чем в группе СПH (155,55 ± 80,79 мл). Продолжительность койко-дня существенно не отличалась между группами ООА (5 ± 1,73 дня), СПH (5 ± 2,12 дня).
В предоперационном периоде болевой синдром по ВАШ в исследуемых группах был одинаковым: ООА (8,66 ± 1 балл), СПH (8,33 ± 1,1 балл). Через 3 месяца после операции снижение интенсивности боли наблюдалось до 1,28 ± 0,48 баллов у группы ООА и 1,55 ± 0,72 балла у СПH.
Суммарное расхождение боковых масс в спондилографии в динамике было достоверно меньше в группе ООА (7,33 ± 0,5 мм против 1,37 ± 0,51 мм), чем в группе СПH (7,55 ± 0,52 мм против 6,44 ± 0,72 мм). Данные значения обусловлены чувствительностью метода СПH в связи с невозможностью выполнить полноценную репозицию костных фрагментов кольца С1 позвонка.
Существенной разницы АДИ (атланто-дентального интервала) в послеоперационном периоде не отмечалось: ООА (4,66 ± 0,7 мм против 2,11 ± 0,33 мм), СПH (4,55 ± 0,72 мм против 3,77 ± 0,66 мм).
Показатели ИИШ (индекса инвалидности шейного отдела позвоночника) перед операцией одинаковы в группах ООА (76 ± 4,12%), СПH (75,77 ± 4,5%), при последующем наблюдении в группе ООА (3,77 ± 1,56%) ниже, чем СПХ (16,44 ± 3,97%). При опросе пациенты указывали на ограничение и дискомфорт в шее, что снижало качество жизни при выполнении повседневных задач.
Амплитуда ротации головы достоверно больше в группе ООА 150 ± 8,66 градусов, против 47,22 ± 10,34 градуса в группе СПH. Данные результаты обусловлены ротационным блоком в результате спондилодеза С1-С2 позвонков.
Различий в частоте осложнений в исследовании не выявлено. Осложнением в группе ООА являлась раневая ликворея, обусловленная повреждением корешка во время проведения титанового винта. На 9 сутки люмбальный дренаж удален, в удовлетворительном состоянии выписан без признаков ликвореи. В группе СПH в послеоперационном периоде на КТ шейного отдела выявлена мальпозиция 2 степени транспедикулярного винта в С2 позвонке без повреждения позвоночной артерии. Выполнена реимплантация транспедикулярного винта. На 10 сутки пациент выписан в удовлетворительном состоянии.
Послеоперационное наблюдение в группах составило в среднем 12,77 ± 6,53 месяцев в группе ООА и 11,9 ± 6,45 месяцев в СПH. Атлантоаксиальной нестабильности не выявлено за все время наблюдения, однако в группе СПH, по данным проводимого опроса, снижено качество жизни в связи с ограничением подвижности в атлантоаксиальных и атлантоокципитальных суставах.
Обсуждение
В этом исследовании проведено сравнение рентгенологических и клинических исходов двух методов хирургического лечения нестабильного перелома С1 позвонка. Длительность операции при выполнении ООА меньше, чем СПH в связи с отсутствием необходимости проведения транспедикулярных винтов в С2 позвонок, что к тому же снижает вероятность мальпозиции винтов. Размер операционной раны меньше в группе ООА, что обусловлено меньшим объёмом скелетирования костных структур. Репозиция костных фрагментов возможна при выполнении ООА, что значительно уменьшает расстояние между суставными поверхностями С1-С2 позвонков.
Фиксация С1-С2 позвонков с помощью проволоки обеспечивает стабильность в атлантоаксиальных суставах без нарушения функциональной подвижности. В послеоперационном периоде существенной разницы болевого синдрома по ВАШ в исследуемых группах нет. Однако качество жизни было снижено в группе СПH в связи с ограничением подвижности головы.
Методом выбора хирургического лечения перелома С1 позвонка длительное время считался атлантоаксиальный спондилодез [17] по Harms. Эффективность описанного метода позволяет использовать его при травматическом, опухолевом или ревматоидном поражении верхнешейного отдела позвоночника. Несмотря на это создаются условия для ограничения подвижности в атлантоаксиальных суставах, снижая качество жизни пациентов [18]. В настоящее время часто используемым способом репозиции перелома является остеосинтез атланта [19-22]. Обеспечивая сопоставление фрагментов костного кольца с помощью компрессии между боковыми массами при меньшем объёме оперативного вмешательства. Несмотря на это в отдаленным послеоперационном периоде может встречаться нестабильность в атлантоаксиальном сегменте [23-25].
Заключение
Улучшение клинической картины отмечается при выполнении как ООА, так и СПH при нестабильном переломе С1 позвонка. Оригинальный остеосинтез обеспечивает репозицию кольца атланта, а также устраняет атлантоаксиальную нестабильность при меньшем объёме хирургического вмешательства. Учитывая малую выборку, данный метод требует дальнейшего наблюдения и исследования. Сохраняя стабильность при выполнении атлантоаксиального спондилодеза по Harms, снижается амплитуда поворота головы, что в повседневной жизни снижает качество жизни. Данные методики могут быть использованы при хирургическом лечении нестабильного перелома атланта, однако оперирующему хирургу необходимо проводить уточнение показаний и отбор пациентов при выборе типа операции.
Выводы. Результаты сравнительного анализа требуют дальнейшего исследования, учитывая небольшой срок наблюдения и недостаточную выборку пациентов. Однако разработанный способ хирургического лечения позволяет сохранить функциональный статус пациента при меньшем объёме хирургии.
Иллюстрации
Список литературы
- Frati A, Cimatti M, Ileyassoff H, et al. Combined Anterior Odontoid Screw Fixation and C1-C2 Jefferson Fracture Anterior Fixation: A Step-by-Step Technical Note. World Neurosurg. 2024; 184: 112-118. https://doi.org/10.1016/j.wneu.2024.01.094
- Park CK, Choi MK. Direct C1 posterior arch screws for reduction and osteosynthesis in the treatment of Jefferson fracture. Acta Neurochir. 2024; 166(1): 31. https://doi.org/10.1007/s00701-024-05914-5
- Du YQ, Li T, Ma C, et al. Biomechanical evaluation of two alternative techniques to the Goel-Harms technique for atlantoaxial fixation. J Neurosurg Spine. 2020; 32(5): 682-688. https://doi.org/10.3171/2019.11
- Li J, Cao S, Guo D, et al. Biomechanical properties of different anterior and posterior techniques for atlantoaxial fixation: a finite element analysis. J Orthop Surg Res. 2023; 18(1): 456. https://doi.org/10.1186/s13018-023-03905-3
- Beucler N, Sellier A, Dagain A. Motion-preserving C1 lateral mass fixation with compression for unstable Jefferson fracture of the Atlas: technical note. Neurosurg Rev. 2024; 47(1): 650. https://doi.org/10.1007/s10143-024-02898-9
- Zou X, Ouyang B, Wang B, et al. Motion-preserving treatment of unstable atlas fracture: transoral anterior C1-ring osteosynthesis using a laminoplasty plate. BMC Musculoskelet Disord. 2020; 21(1): 538. https://doi.org/10.1186/s12891-020-03575-w
- Ibrahim Y, Li H, Zhao G, et al. Posterior Temporary C1-2 Pedicle Screws Fixation for the Treatment of Unstable C1-2 Complex Fractures. Global Spine J. 2023; 13(6): 1522-1532. https://doi.org/10.1177/21925682211039186
- Ruf M, Melcher R, Harms J. Transoral reduction and osteosynthesis C1 as a function-preserving option in the treatment of unstable Jefferson fractures. Spine. 2004; 29(7): 823-827. https://doi.org/10.1097/01.brs.0000116984.42466.7e
- Domenicucci M, et al. Vincenzo Quercioli (1876-1939), researcher and pioneer of the atlas fracture. Spine. 2015; 22(3): 253-258.
- Geoffrey J. Fracture of the atlas vertebra. Report of four cases, and a review of those previously recorded. British Journal of Surgery. 1919; 7(27): 407-422. https://doi.org/10.1002/bjs.1800072713
- Spence KF Jr, Decker S, Sell KW. Bursting atlantal fracture associated with rupture of the transverse ligament. J Bone Joint Surg Am. 1970; 52(3): 543-549.
- Fiester P, Soule E, Rao D, et al. Appropriateness of Cervical Magnetic Resonance Imaging in the Evaluation and Management of C1 Jefferson Fractures. World Neurosurg. 2022; 167: 137-145. https://doi.org/10.1016/j.wneu.2022.07.117
- Woods RO, Inceoglu S, Akpolat YT, et al. C1 Lateral Mass Displacement and Transverse Atlantal Ligament Failure in Jefferson's Fracture: A Biomechanical Study of the «Rule of Spence». Neurosurgery. 2018; 82(2): 226-231. https://doi.org/10.1093/neuros/nyx194
- Heller JG, Viroslav S, Hudson T. Jefferson fractures: the role of magnification artifact in assessing transverse ligament integrity. Clinical Spine Surgery. 1993; 6(5): 392-396.
- Radcliff KE, Sonagli MA, Rodrigues LM, et al. Does C1 fracture displacement correlate with transverse ligament integrity? Orthop Surg. 2013; 5(2): 94-99. https://doi.org/10.1111/os.12034
- Dickman CA, Hadley MN, Browner C, Sonntag VK. Neurosurgical management of acute atlas-axis combination fractures. J Neurosurg. 1989; 70(1): 45-49. https://doi.org/10.3171/jns.1989.70.1.0045
- Harms J, Melcher RP. Posterior C1-C2 fusion with polyaxial screw and rod fixation. Spine. 2001; 26(22): 2467-2471. https://doi.org/10.1097/00007632-200111150-00014
- Kumar A, Onggo J, Fon LH, Oh J. Direct Fixation of C1 Jefferson Fracture Using C1 Lateral Mass Screws: A Case Report. Int J Spine Surg. 2019; 13(4): 345-349. https://doi.org/10.14444/6047
- Librianto D, Saleh I, Utami WS, et al. Jefferson fracture as sport injury in weight-lifting athlete: A rare case report and literature review. Int J Surg Case Rep. 2024; 117: 109451. https://doi.org/10.1016/j.ijscr.2024.109451
- Ladd BM, Martin CT, Sembrano JN, et al. Odontoid Fracture as Proximal Junctional Failure in Patients With Multilevel Spine Fusions. Global Spine J. 2023; 13(3): 781-786. https://doi.org/10.1177/21925682211008833
- Zhang YS, Zhang JX, Yang QG, et al. Posterior osteosynthesis with monoaxial lateral mass screw-rod system for unstable C1 burst fractures. Spine J. 2018; 18(1): 107-114. https://doi.org/10.1016/j.spinee.2017.06.029
- Cai M, Wu Y, Ma R, et al. Comparison of Transoral Anterior Jefferson-Fracture Reduction Plate and Posterior Screw-Rod Fixation in C1-Ring Osteosynthesis for Unstable Atlas Fractures. Neurospine. 2024; 21(2): 544-554. https://doi.org/10.14245/ns.2347230.615
- Shin JJ, Kim KR, Shin J, et al. Surgical Versus Conservative Management for Treating Unstable Atlas Fractures: A Multicenter Study. Neurospine. 2022; 19(4): 1013-1025. https://doi.org/10.14245/ns.2244352.176
- Fiedler N, Spiegl UJA, Jarvers JS, et al. Epidemiology and management of atlas fractures. Eur Spine J. 2020; 29(10): 2477-2483. https://doi.org/10.1007/s00586-020-06317-7
- Schleicher P, Scholz M, Kandziora F, et al. Recommendations for the Diagnostic Testing and Therapy of Atlas Fractures. Z Orthop Unfall. 2019; 157(5): 566-573. https://doi.org/10.1055/a-0809-5765